近年来,随着特高压直流输电技术的快速发展,系统动态无功补偿不足和电压稳定问题凸显,客观要求直流大规模有功输送,必须匹配大量动态无功补偿装置。同步调相机凭借着穿越能力强、短时过载能力大、调节能力稳定、故障时具有强大瞬时无功支撑和短时过载能力等优点,被广泛应用于电网中。近年来发电机冷却技术快速发展,水冷已经成为大型发电机较为成熟的冷却方式,但是,由于定子线棒中空心股线的腐蚀问题造成空心股线堵塞,引起局部高温,从而危及电机的安全,因此研究同步调相机定子空心股线正常情况及堵塞时的温度场分布规律,对电机的安全稳定运行具有重要意义。本文研究对象为一台额定功率为300MVar的同步调相机,基于电磁场、流体力学与传热学等基本原理,分别计算出同相槽与异相槽时线棒的电密分布,并分析其特征,同时确定了电机同相槽、异相槽时股线的电阻增加系数,从而计算出定子线棒热密的大小。此外,建立电机的三维模型,提出适当的假设,设定求解域的边界条件,得出电机温度场分布情况,并与实验数据进行对比,验证仿真结果的正确性,改变定子空心股线入水口温度,探究水温对定子线棒温度场的影响,同时,模拟不同水速下定子线棒的温度情况。最后,分析定子空心股线堵塞情况时电机定子线棒的温度场情况,并探讨水路堵塞对电机定子线棒温升情况的影响。本文通过精确仿真结果得出一系列的规律,不仅得出了定子同相槽与异相槽电阻增加系数的分布规律,同时还得出了正常工况下和故障情况下,定子温度场分布情况,其结果为该类型电机的热设计以及冷却系统的设计提供一定的参考。